Розрахунок насосно-рукавних систем зводиться до визначення необхідного напору насоса в залежності від витрати води, що подається до місця пожежі. Для визначення цих параметрів будується розрахункова схема (рис. 2.3).
Малюнок 2.3 - Розрахункова схема насосно-рукавної системи
1 - пожежний автонасос; 2 - рукавна система; 3 - пожежний ствол
Гідравлічні розрахунки насосно-рукавних систем зводять до вирішення трьох основних завдань.
- 1. Визначення напору насоса, якщо задана розрахункова витрата води (напір перед пожежним стволом), вид насосно-рукавної системи, а також довжина та діаметр рукавів.
- 2. Визначено витрати води за заданим напором насоса.
- 3. Визначення граничної довжини насосно-рукавної системи з розрахункової витрати води та напору насоса.
- 1. Визначення напору насоса. Необхідний напір насоса Н(м) визначають за формулою
hр - втрати натиску в рукавній системі;
Нс - вільний натиск перед стволом;
z1 - висота підйому стовбурів над віссю насоса;
z2 - висота всмоктування;
hв - втрати напору у всмоктувальній лінії.
Для практичних розрахунків напір насоса визначають за формулою
Sсист - опір рукавної системи, що залежить від виду рукавної системи та діаметра встановлених на ній пожежних стволів;
Q - розрахункова витрата води; z - висота підйому пожежних стволів над віссю насоса
2. Визначення витрати води за заданим натиском. При визначенні витрат води враховують характеристику рукавної системи та робочий режим насоса. Завдання про спільну роботу насосів та рукавних систем вирішують графічно та аналітично. При аналітичному вирішенні завдань про спільну роботу насоса з рукавною системою використовують рівняння,характеризує параметри насоса та рівняння (6), що характеризує параметри рукавної системи:
Для розрахунку витрати води, що подається насосно-рукавною системою, з рівняння (6) отримаємо формулу
3. Визначення граничної довжини рукавної системи. Завдання визначення граничної довжини рукавної системи вирішують графічно та аналітично, якщо задані розрахункова витрата Q та висота підйому стволів z.
Наприклад, для послідовного з'єднання рукавів (рис. 3. б) напір насоса обчислюється за формулою (6)
де опір системи буде рівним
де sр - Опір однієї рукавної лінії;
nр – число рукавів.
Розв'язавши рівняння (6) щодо nр, визначимо граничну кількість рукавів для даного виду рукавного з'єднання:
Кількість пожежних рукавів у магістральній лінії від вододжерела до місця пожежі визначається за такою формулою:
де L - відстань від місця пожежі до вододжерела, м;
lp – середня довжина одного пожежного рукава (зазвичай lp = 20 м).